DE2925786C2 - Fuel injection system for an internal combustion engine - Google Patents
Fuel injection system for an internal combustion engineInfo
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Description
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzanlage der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.The invention relates to a fuel injection system as described in the preamble of claim 1 mentioned Art.
Bei einer solchen aus der DE-OS 21 61 299 bekannten Kraftstoffeinspritzanlage wird als Strömungsfühler für den Aiisäugluftstrom eine Turbinenmeßeinrichtung benutzt, die mit einem Rechtecksignal-Generator Verbunden ist, der Rechteck^Steuersignale gleicher Impulsbreite an die Kraftstoffeinspritzdüse mit einer Frequenz gibt, die dem gemessenen Ansaügluftstrom proportional ist. Außerdem ist eine Korrekturschaltung vorgesehen, die die impulsdauer der Rechteck-Steuersignale in Abhängigkeit von bestimmten Betriebsparametern der Brennkraftmaschine ändern kann.In such a fuel injection system known from DE-OS 21 61 299 is used as a flow sensor for the suction air flow is a turbine measuring device used, which is connected to a square wave signal generator, the square wave ^ control signals the same Pulse width to the fuel injector at a frequency that corresponds to the measured intake air flow is proportional. There is also a correction circuit provided that the pulse duration of the square-wave control signals as a function of certain operating parameters the internal combustion engine can change.
Aus der DE-OS 22 47 090 ist eine vergleichbare Kraftstoffeinspritzanlage bekannt, bei der der Strömungsfühler als eine Karman'sche Wirbelstrommeßeinrichtung ausgebildet ist.From DE-OS 22 47 090 a comparable fuel injection system is known in which the flow sensor is designed as a Karman eddy current measuring device.
Aus der DE-PS 19 11 177 und der DE-OS 23 28 576 sind jeweiis Kraftstoffeinspritzanlagen bekannt, bei denen mehrere Kraftst&ffeinspritzventile in der Ansaugleitung angeordnet sind, die nacheinander oder überlappend geöffnet werden, um zum Zwecke der Gemischschichtung in der Brennkammer oder eines sich über einen großen Bereich ändernden Kraftstoffbedarfs bei einer Drehkolbenmaschine die jeweils gewünschte Kraftstoffmenge für einen Arbeitszyklus der Brennkraftmaschine einspritzen zu können.From DE-PS 19 11 177 and DE-OS 23 28 576 Fuel injection systems are known in which several fuel injection valves are in the intake line are arranged, which are opened one after the other or overlapping in order to achieve the purpose of Mixture stratification in the combustion chamber or a fuel requirement that changes over a large area in the case of a rotary piston engine, the respectively desired amount of fuel for a working cycle of the internal combustion engine to be able to inject.
Da bei Kraftstoffeinspritzanlagen, bei denen die einzuspritzende Kraftstoffmenge nach Maßgabe des im Ansaugkanal gemessenen Ansaugluftstroms bestimmt wird, sich dieser Ansaugluftstrom zwischen Leerlauf und Vollast der Brennkraftmaschine im Verhältnis von 1 :40 ändern kann, muß auch die einzuspritzende Kraftstoffmenge im gleichen Verhältnis geändert werden, wodurch komplizierte und aufwendige Kraftstoffeinspritzventile erforderlich sind, mit denen die Kraftstoffmenge über einen so großen Bereich annähernd genau geändert werden kam:.Since in fuel injection systems in which the amount of fuel to be injected according to the im Intake duct measured intake air flow is determined, this intake air flow between idle and Full load of the internal combustion engine can change in a ratio of 1:40, so must the amount of fuel to be injected can be changed in the same proportion, creating complicated and expensive fuel injectors are required with which the amount of fuel is approximately accurate over such a large area came to be changed :.
Um derartige komplizierte und aufwendige Kraftstoffeinspritzventile entbehrlich zu machen, wurde mit der DE-OS 29 28 418 eine Kraftstoffeinspritzanalge vorgeschlagen, die mit mehreren Kraftstoffeinspritzventilen in dem Ansaugkanal arbeitet, die nach Maßgabe des mit Hilfe einer Karman'schen Wirbelstrommeßeinrichtung gemessenen Ansaugluftstroms jeweils mit Rechtecksignalen angesteuert werden, die gegeneinander phasenverschoben sein können, und durch Frequenzteilung aus der Frequenz des von der Karman'schen Wirbelstrommeßeinrichtung abgegebenen Impulssignals gebildet werden. C;ese Kraftstoffeinspritzanlage erfordert daher aber eine relativ aufwendige Ventilbetätigungseinrichtung.In order to make such complicated and expensive fuel injection valves superfluous, DE-OS 29 28 418 proposed a fuel injection system that works with several fuel injection valves in the intake channel, which are each controlled with square-wave signals according to the intake air flow measured with the help of a Karman's eddy current measuring device which can be phase-shifted with respect to one another and are formed by frequency division from the frequency of the pulse signal emitted by the Karman's eddy current measuring device. C ; However, this fuel injection system requires a relatively complex valve actuation device.
Aufgabe der Erfindung ist es. eine Kraftstoffeinspritzanlage der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß ohne Erfordernis eines komplizierten und aufwendigen Kraftstoffeinspritzventils mit Hilfe einer relativ einfachen Steuerschaltung eine genaue und zuverlässige Dosierung des jeweils einzuspritzenden Kraftstoffes über einen großen Bereich des Kraftstoffbedarfs möglich ist.It is the object of the invention. a fuel injection system as mentioned in the preamble of claim 1 Art so that without the need for a complicated and expensive fuel injection valve with the help of a relatively simple control circuit an accurate and reliable dosage of each fuel to be injected is possible over a large range of fuel requirements.
Bei einer Kraftstoffeinspritzanlage der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.In a fuel injection system of the type mentioned, this task is due to the in the characterizing part of the Claim 1 specified features solved.
Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzanlage zeichnet sich dadurch aus, daß mit Hilfe des Frequenzvergleichers zwei verschiedene Betriebsbereiche der Ventilbetätigungseinrichtung unterschieden werden. Bei einem ersten Betriebsbereich, bei dem der gemessene Ansaugluftstrom und damit auch die Frequenz des vom Strömungsfühler abgegebenen Impulssingals relativ niedrig ist, ist die Frequenz der Kraftstoffeinspritzung relativ hoch, jedoch die Dauer der jeweiligen Kraftstoffeinspritzung relativ niedrig. Im zweiten Betriebsbereich der Ventilbetätigungseinrich·* tung, bei dem die Frequenz des von dem Strömungsfühler abgegebenen Impulssignais oberhalb der Bezugsfrequenz liegt, wird dagegen die Frequenz der Kraftstoffeinspritzung vermindert und dafür die Dauer einer jeden Kraftsölffeinspritzüng Vergrößert Nach derThe fuel injection system according to the invention is characterized in that with the help of the Frequency comparator differentiated between two different operating ranges of the valve actuator will. In a first operating range in which the measured intake air flow and thus also the The frequency of the pulse signal emitted by the flow sensor is relatively low, the frequency is the Fuel injection is relatively high, but the duration of the respective fuel injection is relatively short. in the second operating range of the valve actuation device * where the frequency of the pulse signal emitted by the flow sensor is above the reference frequency is, on the other hand, the frequency of the fuel injection is reduced and the duration of a Each fuel oil injection enlarged after the
erfindungsgemäßen Lehre wird dieses in schaltungstechnisch relativ einfacher und zuverlässiger Weise dadurch erreicht, daß mit Hilfe des Frequenzvergleichers festgestellt wird, ob die Frequenz des vom Strömungsfühler abgegebenen Impulssignals unterhalb oder oberhalb einer Bezugsfrequenz liegt. Der Impulsgenerator erzeugt ein Einspritzimpulssignal mit einer ersten Impulsbreite immer dann, wenn die Frequenz des Impulssignals des Strömüngsfühlers unterhalb der Bezugsfreque-.z liegt Liegt die Frequenz des Impulssignals des Strömungsfühlers dagegen oberhalb der Bezugsfrequenz, so erzeugt der Impulsgenerator ein Einspritzimpulssignal mit einer zweiten Impulsbreite, die gleich dem Multiplikationsergebnis, bzw. dem Produkt, der ersten Impulsbreite mit dem Teilerverhältnis ist, durch das die Frequenz des Irnpülssignals des Strömungsfühlers immer dann geteilt wird, wenn die Frequenz des Strömungsfühlers oberhalb der Bezugsfrequenz liegt. In diesem Fall wird die Treiberschaltung für das Kxaftstoffeinspritzventil mit einer Einspritzfrequenz angesteuert, die gleich der frequenzunterteilten Frequenz des irnpuissignals des Strömungsföhlers ist Gleichzeitig wird jedoch die von dem Impusgenerator abgegebene Einspritzimpulsbreite mit dem Teilerverhältnis multipliziert, um eine entsprechend größere zweite Impulsbreite zu erhalten. Liegt dagegen die Frequenz des von dem Strömungsfühler abgegebenen Impulssignals unterhalb der Bezugsfrequenz, so wird die Treiberschaltung unmittelbar mit dieser Frequenz angesteuert, die damit gleich der Einspritzfrequenz der Treiberschaltung ist Andererseits ist die Impulsbreite der von der Treiberschaltung abgegebenen Kraftstoffeinspritzimpulse nur relativ klein, nämlich gleich dei ersten Impulsbreite der von dem Impulsgenerator abgegebenen Einspritzimpulse. Auf diese Weise läßt sich in sehr einfacher Weise und ohne das Erfordernis eines aufwendigen und komplizierten Kraftstoffeinspritzventils die Kraftstoffmenge über einen sehr großen Mengenbereich genau und zuverlässig dosieren.teaching according to the invention is this in terms of circuitry A relatively simple and reliable way achieved that with the help of the frequency comparator it is determined whether the frequency of the pulse signal emitted by the flow sensor is below or above a reference frequency. The pulse generator generates an injection pulse signal with a first pulse width whenever the frequency of the pulse signal from the flow sensor is below the Reference frequency .z is the frequency of the pulse signal of the flow sensor, on the other hand, is above the reference frequency, the pulse generator generates a Injection pulse signal with a second pulse width that is equal to the multiplication result or the The product, which is the first pulse width with the division ratio, by which the frequency of the pulse signal of the Flow sensor is always divided if the frequency of the flow sensor is above the reference frequency lies. In this case, the fuel injection valve driver circuit operates at an injection frequency controlled, which is equal to the frequency-divided frequency of the impuissignal of the flow sensor At the same time, however, the injection pulse width output by the pulse generator becomes with the division ratio multiplied to get a correspondingly larger second pulse width. On the other hand, lies the If the frequency of the pulse signal emitted by the flow sensor is below the reference frequency, the Driver circuit controlled directly with this frequency, which is therefore equal to the injection frequency of the On the other hand, is the pulse width of the fuel injection pulses output from the driver circuit only relatively small, namely equal to the first pulse width of the pulse generator delivered injection pulses. In this way it can be done in a very simple manner and without the requirement an expensive and complicated fuel injection valve, the amount of fuel over a very high dose a large quantity range precisely and reliably.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen abgegeben.Refinements of the invention are given in the subclaims.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigtEmbodiments of the invention are explained with reference to the drawing. In detail shows
F i g. 1 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der Kraftstoffeinspritzanlage. F i g. 1 is a block diagram of a first exemplary embodiment of the fuel injection system.
Fig. 2A bis 2C die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Kraftstoffeinspriizan.ege.2A to 2C show the mode of operation of the fuel injectors shown in FIG.
F : g. 3 einen Schnitt einer Karman'schen Wirbeistrommeßvorrichtung, Q: g. 3 a section of a Karman's vortex flow measuring device,
Fig.4 einen Schnitt eines Ausführungsbeispiels des Kraftstoffeinspritzvenwls und4 shows a section of an embodiment of the Fuel injection valves and
F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie VII-VII in F i g. 4.F i g. 5 shows a section along the line VII-VII in FIG. 4th
In F i g. 1 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das eine Karman"sche Wirbelstrommeßvomchtung 20 aufweist, die im Ansaugkanal der Brennkraftmaschine angeordnet ist und ein Impulssignal Sa liefert, dessen Frequenz proportional zum Ansaugluftstrom ist. Die Strömungsmeßvorrichtung 20 liefert beispielsweise ein Signal mit einer Frequenz von 50 H? bei minimalem Ansaugluftstrom und ein Signal mit einer Frequenz von 1000 Hz bei maximalem Ansaugluftstrom.In Fig. 1 shows an exemplary embodiment which has a Karman'sche Edbelstrommeßvomchtung 20, which is arranged in the intake duct of the internal combustion engine and supplies a pulse signal Sa , the frequency of which is proportional to the intake air flow. The flow measuring device 20 supplies a signal with a frequency of 50 H? minimum intake air flow and a signal with a frequency of 1000 Hz at maximum intake air flow.
Das Signal Sa liegt an einem ersten und einem zweiten Frequenzteiler 21 und 22, die die Frequenz des Signals Ss im Verhältnis 1 und 4 jeweils teilen, und Ausgangssignale Sb und 5c eitler Schaltung 23 mit Schalterfunktion liefern. Das Signal Sa liegt auch an einem Freqüenzvergleicher 24, der die Frequenz der-Signals Sa mit eine! Bezügsfrequenz vergleicht Im von der Strömungsmßßvorrichtung 20 über 500 Hz mit zunehmendem Ansaugluftstrom ansteigt, liegt das Impulssignal 5c vom zweiten Frequenzteiler 22 an der Treiberschaltung 30, um die Kraftstoffeinspritzungen zeitlich zu steuern, und es ändert sich die Impulsbreite des Einspritzimpulssignals Sd auf einen Wert der viermal so groß wie die Impulsbreite des Einspritzimpulssignals Sd bei einer Frequenz des Impulssignals 5a unter 500 Hz ist Da die Kraftstoffeinspritzung mitThe signal Sa is applied to a first and a second frequency divider 21 and 22, which divide the frequency of the signal Ss in the ratio 1 and 4, respectively, and deliver output signals Sb and 5c of a circuit 23 with a switch function. The signal Sa is also due to a Freqüenzvergleicher 24, the DER the frequency signal Sa with a! Reference frequency compares Im from the flow meter 20 rises above 500 Hz as the intake air flow increases, the pulse signal 5c from the second frequency divider 22 is applied to the drive circuit 30 to time the fuel injections, and the pulse width of the injection pulse signal Sd changes to a value four times that As large as the pulse width of the injection pulse signal Sd when the frequency of the pulse signal 5a is less than 500 Hz, since the fuel injection is with
ίο 500 Hz bei maximalem Ansaugluftstrom erfolgt, besteht keine Notwendigkeit, ein Hochgeschwindigkeitskraftstoffeinspritzventil vorzusehen.ίο 500 Hz at maximum intake air flow no need to have a high speed fuel injector to be provided.
Da sich der Ansaugluftstrom aufgrund einer Änderung der Drehzahl der Brennkraftmaschine von etwaSince the intake air flow due to a change in the speed of the internal combustion engine of about
600 Umdrehungen pro Minute beim Leerlauf auf etwa 6000 Umdrehungen pro Minute bei maximaler Leistung der Brennkraftmaschine auf das lOfache ändert, und sich darüber hinaus aufgrund Änderungen in den Lastverhältnissen auf das vierfache ändert, ändert sich der Ansaugluftstrom insgesamt vom kleinsten Wert bis zum größten Wert auf das 40fache. Es is' daher erforderlich, die einzuspritzende Kraftstoffmenee vom kleinsten Wert auf den größten Wert um das 4Oi ache zu ändern. Eine Begrenzung des Änderungsbereichs für die eingespritzte Kraftstoffmenge aufgrund des Aufbaues des Kraftstoffeinspritzventils führt zu schlechten Kraftstoffluftmischverhältnissen und zu einer schlechten Kraftstoffluftverteilung. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Kraftstoffeinspritzanlage ist eine600 revolutions per minute when idling to about 6000 revolutions per minute at maximum power of the internal combustion engine changes tenfold, and in addition, changes to fourfold due to changes in the load ratios, the changes Total intake air flow from the smallest value to the largest value to 40 times. It is therefore necessary to change the amount of fuel to be injected from the lowest value to the highest value around the 40th mark. A limitation of the range of change for the amount of fuel injected due to the structure of the fuel injector results in poor fuel-air mixing ratios and poor fuel air distribution. In the described embodiment the fuel injection system is a
derartige Gefahr dadurch ausgeschlossen, daß die Häufigkeit der Kraftstoffeinspritzungen erhöht und die Menge an Kraftstoff, die bei jeder Kraftstoffeinspritzung bei niedrigem Ansaugluftstrom eingespritzt wird, herabgesetzt wird, während bei hohem Ansaugluftstrom die Häufigkeit der Kraftstoffeinspritzungen herabgesetzt und die Menge an Kraftstoff erhöht wird, die bei jeder Kraftstoffeinspritzung eingespritzt wird.such a risk is excluded by the fact that the frequency of fuel injections increases and the Amount of fuel injected with each fuel injection when the intake air flow is low, is reduced, while the frequency of fuel injections is reduced when the intake air flow is high and increasing the amount of fuel injected for each fuel injection.
Anhand von Fig. 3 wird im folgenden im einzelnen eine Karman'sche Wirbelstrommeßvorrichtimg beschrieben. Eine Karman'sche Wirbeilstrommeßvorrichtung nutzt die Tatsache aus, daß die Häufigkeit, mit der KTman'sche Wirbel durch einen säulenförmigen Gegenstand im Fluidstrom erzeugt werden, proportional zur Geschwindigkeit des stromenden Fluids ist.A Karman eddy current measuring device will be described in detail below with reference to FIG. A Karman eddy current measuring device takes advantage of the fact that the frequency with which KTman's vortices are generated by a columnar object in the fluid stream, proportionally is the velocity of the flowing fluid.
Im Fluiddurchlaß 40 ist eine typische Karman'sche Wirbelstrommeßvorrichtung vorgesehen, dis einen zylindrischen Wirbelgenerator 41, der mit einer durchgehenden Bohrung 42 ausgebildet ist. und einen Heizdraht 43 aufweist, der durch die Bohrung 42 verläuft. Durch die Bohrung 42 tritt eine Fluidströmung auf. die eine Änderung des Widerstandes des Heizdrahtes 4Ϊ immer da>m bewirkt, wenn ein Karman'scher Wirbel gebildet wird. Die Häufigkeit oder die Periode, mit der die Karman'schen Wirbel erzeugt werden, wird aufgenommen und die Fluidströmung wird über die Widerstandsänderung gemessen.A typical Karman eddy current measuring device is provided in the fluid passage 40, dis a cylindrical vortex generator 41, which is formed with a bore 42 through it. and a heater wire 43 extending through bore 42. Fluid flow occurs through bore 42. which causes a change in the resistance of the heating wire 4Ϊ always da> m when a Karman vortex is formed. The frequency or the period with which the Karman's vortices are generated is recorded and the fluid flow is measured via the change in resistance.
Da durch den Wirbelgenerator 41 starke Wirbel erzeugt werden, so daß das Fluid stromabwärts vom Wirbelgenerator 41 stark verwirbelt wird, werden die Luft und der Krr'tstoff vollständig vermischt, wenn der Kraftstoff an einem Bereich stromabwärts vom Wirbelgenerator 4i eingespritzt wird. Da die erzeugten Wirbel abgeschwächt werden, v/enri sie vom Wirbelgenerator 41 fortwandernj sollte die Einspritzdüse des Kraftstoffeinspritzventils so nahe am Wirbelgenerator wie möglich anj<?ordhp.t sein. Eine ausreichende Verwirbelung kann dann erhalten werden, wenn die Einspritzdüse in einem Abstand / zwischen einemSince strong swirls are generated by the swirl generator 41 so that the fluid is greatly swirled downstream from the swirl generator 41, the air and fuel are completely mixed when the fuel is injected at an area downstream from the swirl generator 4i. Since the vortices are attenuated, v / she enri from the vortex generator 41 fortwandernj should the injection of the fuel injector so close to the vortex generator as possible anj <? Be ordhp.t. Sufficient turbulence can be obtained when the injection nozzle is at a distance / between a
Hinblick auf die Stabilität der Steuerung wird es bevorzugt, die Bezugsfrequenz hysteretisch derart festzulegen, daß die Frequenz des Signals Sa mit einer höheren Bezugsfrequenz bei ansteigender Frequenz und mit einer niedrigeren Bezugsfrequenz bei abnehmender Frequenz Verglichen wird, wie es in Fig.2B dargestellt ist. Der Frequenzvergleicher 24 erzeugt beispielsweise ein zweites Signal, wenn die Frequenz des Signals Sa von der Wirbelstrommeßvorrichtung über 500 Hz steigt, und erzeugt ein erstes Signal, wenn die Frequenz des Signals 5a auf unter 400 Hz abnimmt.In view of the stability of the control, it is preferred to set the reference frequency hysteretically such that the frequency of the signal Sa is compared with a higher reference frequency as the frequency increases and with a lower reference frequency as the frequency decreases, as shown in Fig. 2B. The frequency comparator 24 generates a second signal, for example, when the frequency of the signal Sa from the eddy current measuring device rises above 500 Hz, and generates a first signal when the frequency of the signal 5a decreases below 400 Hz.
Die Schaltung 23 mit Schalterfunktion läßt das Signal Sc vom zweiten Frequenzteiler 22 hindurch, wenn der Frequenzvergleicher 24 das zweite Signal erzeugt, und läßt das Signal Sb vom ersten Frequenzteiler 21 hindurch, wenn der Frequenzvergleicher 24 das erste Signal erzeugt.The switching circuit 23 passes the signal Sc from the second frequency divider 22 when the frequency comparator 24 generates the second signal, and passes the signal Sb from the first frequency divider 21 when the frequency comparator 24 generates the first signal.
Die Kraftstoffeinspritzanlage weist einen Impuls- gpTipratnr 25 auf. an dem ein Eingangssignal vom Freqtienzvergleicher 24 liegt und der an seinem Ausgang ein Einspritzimpulssignal Sd liefert. Die Impulsbreite des Einspritzimpulssignals Sd bei Erzeugung des zweiten Signals vom Frequenzvergleicher 24 ist entsprechend dem Teilerverhältnis des zweiten Frequenzteilers 22 viermal so groß wie die Impulsbreite des Einspritzimpulssignals Sdbei Erzeugung des ersten Signals vom Frequenzvergleicher 24. Das Einspritzimpulssignal Sd liegt an einer Korrekturschaltung 26, die die Impulsbreite des Einspritzimpulssignals Sd nach Maßgabe verschiedener Betriebsparameter der Brennkraftmaschine korrigiert, die durch Signale wiedergegeben werden, die von einem Kühlwassertemperaturfühler 27, einem Luftdruckfühler 28 und einem Abgasfühler 39 kommen, und liefert an seinen Ausgang ein Impulssignal Se mit korrigierter Impulsbreite. Das Impulssignal Se liegt an einer Treiberschaltung 30. Die Treiberschaltung 30 liefert ein Einspritzimpulssignal Sf, dessen Impulsbreite durch das Impulssignal Se bestimmt ist. an ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil 31 immer dann, wenn ein Steuersignal St von der Schaltung 23 mit Schalterfunktion anliegt, wodurch das Kraftstoffeinspritzventil 31 für eine Zeitdauer betätigt wird, die der Impulsbreite des Impulssignais Sf entspricht. Das Steuersignal Sf ist gleich dem Signal Sc wenn der Frequenzvergleicher 24 das zweite Signal abgibt, oder gleich dem Signal Sb, wenn der Frequenzvergleicher 24 das erste Signal angibt.The fuel injection system has a pulse gpTipratnr 25. which has an input signal from the frequency comparator 24 and which supplies an injection pulse signal Sd at its output. The pulse width of the injection pulse signal Sd when the second signal is generated by the frequency comparator 24 is four times as large as the pulse width of the injection pulse signal Sd when the first signal is generated by the frequency comparator 24, in accordance with the division ratio of the second frequency divider 22 of the injection pulse signal Sd is corrected according to various operating parameters of the internal combustion engine, which are represented by signals coming from a cooling water temperature sensor 27, an air pressure sensor 28 and an exhaust gas sensor 39, and delivers a pulse signal Se with a corrected pulse width at its output. The pulse signal Se is applied to a driver circuit 30. The driver circuit 30 supplies an injection pulse signal Sf, the pulse width of which is determined by the pulse signal Se. to an electromagnetic fuel injection valve 31 whenever a control signal St is applied from the circuit 23 having a switch function, whereby the fuel injection valve 31 is actuated for a period of time corresponding to the pulse width of the pulse signal Sf. The control signal Sf is equal to the signal Sc when the frequency comparator 24 outputs the second signal, or equal to the signal Sb when the frequency comparator 24 gives the first signal.
F i g. 2A zeigt in einem Diagramm der Ausgangsfrequenz der Strömungsmeßvorrichtung gegenüber der Steuerimpulsfrequenz die Kennlinie des Steuerimpulssignals Si; F i g. 2B zeigt in einem Diagramm der Ausgangsfrequenz der Strömungsmeßvorrichtung gegenüber der Ausgangsimpulsbreite der Strömungsmeßvorrichtung die Kennlinie des Frequenzvergleichers 24, und F i g. 2C zeigt in einem Diagramm der Ausgangsfrequenz der Strömungsmeßvorrichtung gegenüber der Impulsbreite des Einspritzimpulssignals die Kennlinie des Impulsgenerators 25.F i g. 2A shows the characteristic curve of the control pulse signal Si in a diagram of the output frequency of the flow measuring device versus the control pulse frequency; F i g. 2B shows the characteristic curve of the frequency comparator 24 in a diagram of the output frequency of the flow measuring device versus the output pulse width of the flow measuring device, and FIG. 2C shows the characteristic curve of the pulse generator 25 in a diagram of the output frequency of the flow measuring device versus the pulse width of the injection pulse signal.
Aus den F i g. 2A bis 2C ist ersichtlich, daß das von der Strömungsmeßvorrichtung 20 gelieferte ImpulssignalFrom the F i g. 2A to 2C it can be seen that the pulse signal supplied by the flow measuring device 20
·> Sa direkt an der Treiberschaltung 30 liegU um die Kraftstoffeinspritzungen zeitlich zu steuern, wenn die Frequenz des Signals Sa bei geringem Ansaugluftstrom niedrig ist. Die Kraftstoffeinspritzungen erfolgen somit bei minimalem Ansaugluftstrom mit einer Frequenz von· Sa is directly connected to the driver circuit 30 in order to control the timing of the fuel injections when the frequency of the signal Sa is low when the intake air flow is low. The fuel injections thus take place with a minimum intake air flow at a frequency of
in 50 Hz. Dadurch ergeben sich gute Kraflstoffluftmisch-Verhältnisse und eine gute Kraftstoffluftverteilung. Wenn andererseits die Frequenz des Impulssignals Sa gerade erzeugten Wirbel und dem vorhergehenden Wirbel vom Wirbelgenerator 41 angeordnet ist.in 50 Hz. This results in good fuel-air mixing ratios and good fuel air distribution. On the other hand, when the frequency of the pulse signal Sa vortex just generated and the preceding vortex from vortex generator 41 is arranged.
Versuche haben gezeigt, daß der Abstand /etwa 4,63 d beträgt, wobei d der Durchmesser des zylindrischen Wirbelgenerators 41 ist. Wenn beispielsweise der Durchmesser des Wirbelgenerators 2 cm beträgt, kann Hip FirnnritzdiKe des Kraftstoffeinspritzventils an einerTests have shown that the distance / is approximately 4.63 d , where d is the diameter of the cylindrical vortex generator 41. For example, if the diameter of the vortex generator is 2 cm, Hip FirnnritzdiKe of the fuel injection valve on a
2i) Stelle stromabwärts vom Wirbelgenerator 41 innerhalb eines Abstandes von etwa 9 cm angeordnet werden.2i) Place downstream of vortex generator 41 inside a distance of about 9 cm.
Etwa derselbe Wert wird mit Wirbelgeneratoren mit rechteckigem oder dreieckigem Querschnitt erhalten.About the same value is obtained with vortex generators with a rectangular or triangular cross-section.
In den Fig.4 und 5 ist die Beziehung zwischen der Karman'schen Wirbelstrommeßvorrichtung und dem Kraftstoffeinspritzventil aufgrund dieser Überlegungen dargestellt. Die Karman'sche Wirbelstrommeßvorrichtung wi'it einen Wirbelgenerator 46 mit einer durchgehenden Bohrung 47 und einen Heizdraht 48 auf,In Figures 4 and 5, the relationship between the Karman's eddy current measuring device and the fuel injector based on these considerations shown. The Karman's eddy current measuring device wi'it a vortex generator 46 with a through hole 47 and a heating wire 48,
JO der in der Bohrung 47 verläuft. Die Wirbelstrommeßvorrichtung ist im Ansaugkanal 49 angeordnet, der an seiner stromaufwärtsliegenden Sei'ü über einen wabenförmigen Stromregler 50 mit einem nicht dargestellten Luftfilter und an der stromabwärtsliegenden Seite über einen Ansaugkrümmer mit den Ansaugmündungen der Zylinder verbunden ist.JO which runs in hole 47. The eddy current measuring device is arranged in the suction channel 49, which is connected to its upstream Sei'ü over a honeycomb Flow regulator 50 with an air filter, not shown, and over on the downstream side an intake manifold is connected to the intake ports of the cylinders.
Das Kraftstoffeinspritzventil 51 weist eine Einspritzdüse 52 auf, die durch den Wirbelgenerator 46 verläuft und an der stromabwärtsliegenden Seite des Wirbelgenerators 46 mündet, so daß der Kraftstoff in der durch unterbrochene Linien und Pfeile dargestellten Weise eingespritzt werden kann. Da die Strömung stromabwärts vom Wirbelgenerator 46 durch die Karman'schen Wirbel stark verwirbelt wird, wird der eingespritzte Kraftstoff vollständig mit der eingeführten Luft vermischt Das führt zu einem Kraftstoffluftgemisch mit einer extrem gleichmäßigen Kraftstoffverteilung und einer starken Kraftstoffzerstäubung.The fuel injection valve 51 has an injection nozzle 52 which extends through the vortex generator 46 and opens on the downstream side of the vortex generator 46, so that the fuel in the through The manner shown in broken lines and arrows can be injected. Because the flow is downstream is strongly swirled by the vortex generator 46 through the Karman's vortex, the injected Fuel completely mixed with the introduced air This leads to a fuel-air mixture extremely even fuel distribution and strong fuel atomization.
Obwohl vorzugsweise der Kraftstoff fortlaufend eingespritzt wird, um für eine hohe Zerstäubung und eine gute Verteilung zu sorgen, können ausreich, .ide Ergebnisse auch dann erhalten werden, wenn der Kraftstoff synchron mit der Drehung der Kurbelwelle oder der Erzeugung: der Karman'schen Wirbel, d. h. mitAlthough the fuel is preferably injected continuously to ensure high atomization and Providing a good distribution can be sufficient .ide Results are obtained even when the fuel is in synchronism with the rotation of the crankshaft or the generation: the Karman's vortex, d. H. with
dem Ausgangssignai der Karman'schen Wirbelstrommeßvorrichtung, eingespritzt wird.the output signal of the Karman's eddy current measuring device, is injected.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
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